7月底,小編在領(lǐng)英上看到蓋茨基金會的Doulaye Kone博士在蓋茨基金會的網(wǎng)上發(fā)表了一篇博客,題為《The future of sanitation: 10 years of reinventing the toilet》。蓋茨基金會的中文微信公眾號也提供了中文譯文。
小編在北京工作的時候,有幸也參與了蓋茨基金會的這個廁所革命項目,當時就能感受到Kone博士對這份工作的熱情。在他看來,這就是他的事業(yè)——讓地球另一半用不上干凈衛(wèi)生的廁所的人,早日享用安全的衛(wèi)生設(shè)施。在本期的《水星漫談》,基于Kone博士的博客,小編想寫一篇拓展閱讀的文章,和大家一起看看廁所革命十年所取得的成果。
廁所革命的十年回顧
2011年,蓋茨基金會發(fā)起了“Reinvent the Toilet”的挑戰(zhàn)賽,旨在對當時的衛(wèi)生設(shè)施進行突破創(chuàng)新。組委會對參賽團隊提出了極高的要求,首先要求創(chuàng)新的廁所去除有害的病原體,同時能變廢為寶,回收其中的能源、凈水和營養(yǎng)物;第二是要在離網(wǎng)的情況下運行,無需連接自來水和下水道,用極少的電量就能運行;第三是使用成本要低于每人每天三毛錢人民幣;第四還要有良好的顏值,對發(fā)達國家和發(fā)展中國家的人都能適用。
盡管難度這么高,但還是吸引了超過25個技術(shù)團隊的參與。2011年7月,蓋茨基金會對其中的16個研究團隊的方案授予資助,幫助他們對這些創(chuàng)新方案進行商業(yè)化探索。
2012年,基金會在微軟總部西雅圖舉行了為期兩天的創(chuàng)新廁所展覽會。
2013年8月,基金會捐贈500萬美元,資助中國的科研機構(gòu)、企業(yè)、發(fā)明家在內(nèi)的各類創(chuàng)新力量,參與“下一代廁所”的研發(fā)。同年10月,在印度啟動了印度區(qū)的挑戰(zhàn)賽。
2014年,第二屆廁所展覽會在印度舉行。
2018年11月,第一屆的Reinvented Toilet Expo在北京舉行。
2020年,基金會和南非水資源研究委員會(Water Research Commission)及南非科技創(chuàng)新部啟動了創(chuàng)新廁所的商業(yè)化平臺,加快創(chuàng)新廁所在南非學(xué)校和社區(qū)的中試實驗。
十年成果
在過去10年里,基金會已經(jīng)投入了2億多美元用于廁所創(chuàng)新和其他開創(chuàng)性的衛(wèi)生解決方案。
在這些資金的資助下,我們也看到了各種創(chuàng)新廁所的面世。
2015年,比爾·蓋茨當眾喝下了“萬能處理器(Omniprocessor)”凈化的出水。萬能處理器是一種基于社區(qū)使用的超級廢物處理器,可以將糞便和尿液轉(zhuǎn)化為可循環(huán)利用的水、電和肥料。
從顏值而言,Omniprocessor顯然達不到挑戰(zhàn)賽的要求,但是因為它算是較早落地非洲的示范項目(塞內(nèi)加爾首都的達喀爾),能受到蓋茨的賞面去喝一杯屎水也不足為奇。
除了Omniprocessor,其實還有幾款高顏值的創(chuàng)新廁所,例如來自瑞士工程公司Helbling發(fā)明的HTClean廁所。它采用高溫高壓的工藝設(shè)計,專門為家庭設(shè)計的。:不需要連接自來水管和下水道,可以滿足一天4-10人的使用,真空沖廁系統(tǒng)可將每次用水降至200mL,同時采用智能化的觸屏操作,就外觀而言絕對是可以放在發(fā)達國家家庭的高大上智能家電。
英國Cranfield大學(xué)團隊發(fā)明的納米膜廁所是另一個創(chuàng)新廁所黑科技。它的處理規(guī)模也是10個人口當量的家庭。和尿液分離廁所不同,這廁所將尿液和糞便混合收集。沖洗系統(tǒng)有一套獨特的旋轉(zhuǎn)輸送機制,無需任何水沖,同時還從視覺和嗅覺上阻隔臭氣。固液分離通過沉淀來實現(xiàn)。他們使用一種創(chuàng)新的中空纖維膜(在低玻璃轉(zhuǎn)化溫度下)分離出尿液的水分。獨特的納米結(jié)構(gòu)膜促進水分以蒸汽的形式,而不是液體的形式傳輸。這樣能夠有效控制病原體和其他有味的揮發(fā)性物質(zhì)。收集的干凈出水可作家用或者灌溉使用。
在排除多余的水分之后,糞便剩下的固體會通過機械螺旋帶運至燃燒室,隨即轉(zhuǎn)換成灰渣和電能。這些電能可以支持膜工藝的運作。若有剩余電能,可以給其他低壓物品供電。
ISO 30500
除了技術(shù)和產(chǎn)品的突破,在這十年里,有一個ISO標準的面世也是劃時代的——2018年,“無下水道衛(wèi)生系統(tǒng)”的國際標準ISO30500出爐,它旨在用于評估這些創(chuàng)新廁所的產(chǎn)品質(zhì)量,它要求測定廁所的安全性、可靠性、處理能力等等,考察其對環(huán)境的影響,例如它產(chǎn)生的固體、液體、氣體會不會對周圍環(huán)境有影響,甚至還要評估噪音和異味的問題。
這個標準將支持各國把此系統(tǒng)作為常規(guī)衛(wèi)生設(shè)施的有力補充,這將開辟出一個新的全球產(chǎn)業(yè),對于常規(guī)衛(wèi)生設(shè)施和污水處理部門也大有助益。
廁所革命在中國
在這十年里,中國也對廁所革命做出了重要貢獻。
來自江蘇宜興的艾科森團隊就是其中的代表。早在2014年,他們就開始參與蓋茨基金會的創(chuàng)新廁所項目,在過去幾年里,在南非完成了中試實驗,并在去年成為通過由TUV SUD認證的符合ISO30500廁所產(chǎn)品的公司。
除了艾科森,也有其他團隊參與了這個廁所革命的浪潮。據(jù)基金會介紹,Omniprocessor在中國也有試點,他們和安徽的一家單位進行合作,嘗試打造成本更低的新一代“多功能處理器”。
十年彈指一揮間,顯然這場廁所革命已經(jīng)取得了不少實質(zhì)成果,例如促生了一大批核心工藝和技術(shù),但要實現(xiàn)真正的低成本運行,似乎還有一段路要走。在下一個十年里,中國在這場廁所革命中,可能會扮演更重要的角色——蓋茨基金會也希望利用中國的研發(fā)能力、中國的生產(chǎn)制造能力,來為世界生產(chǎn)出高性價比的創(chuàng)新廁所。最后想借北京科技大學(xué)李子富教授的話對廁所革命這十年做一個小結(jié):“廁所革命應(yīng)該是一個積極演進的過程。這個過程是一個不斷提升的過程,還有很多很長的路要走。”
原標題:十年了!廁所革命都給世界帶來了什么?